柯尊杰
(云南省基础测绘技术中心,云南 昆明 650034)
根据国务院印发的《国务院关于开展第一次全国地理国情普查的通知》(国发〔2013〕9 号)要求,依据《云南省第一次全国地理国情普查工作方案》和《云南省第一次全国地理国情普查实施方案》,为了查清维西傈僳族自治县全县区域内地形地貌、植被覆盖、水域、荒漠与裸露地、交通网络、居民地与设施、地理单元等地表要素和人文地理要素的基本情况,并在此基础上进行统计分析汇总,为后期开展常态化地理国情监测奠定基础[1-5],满足维西傈僳族自治县社会经济发展和生态文明建设的需要。在云南省第一次地理国情普查领导小组的指导和帮助下,云南省基础测绘技术中心开展了云南省迪庆藏族自治州维西傈僳族自治县第一次全国地理国情普查试点工作。
任务区为维西傈僳族自治县全县境域,面积为4 476 km2,主要工作任务包括:
1)资料收集分析利用;
2)地表覆盖数据内业采集;
3)地理国情要素数据采集;
4)外业调查核查及遥感影像解译样本采集,样本库建设;
5)内业整理编辑;
6)地理国情数据库及元数据库建设;
7)基本统计分析及报告编写;
8)项目技术总结、检查报告以及外业调查核查报告等文档资料编写;
9)成果资料汇交。
根据维西傈僳族自治县第一次全国地理国情普查项目需要,收集利用的数据源主要包括:高分辨率遥感影像、基础资料、控制资料以及专题资料等。涉及的部门的专题资料数据较多,对资料的分析利用工作要求较高,在普查项目前期应对资料进行充分分析并加以利用。在维西傈僳族自治县第一次全国地理国情普查项目作业过程中,对收集的资料的分析利用情况如下。
主要影像源为云南省第一次全国地理国情普查领导小组办公室统一下发的地面分辨率为0.5 m的遥感卫星影像DOM,共62 幅,基本覆盖维西傈僳族自治县全县作业区,影像缺失部分以及作业区西部雪山区域主要使用10 幅1∶5 万全色影像补充作业,并参考利用1∶1 万基础地理信息数据和全国第二次土地利用调查数据辅助生产作业。
本项目的基础资料主要收集到作业区内1∶50 000、1∶10 000 DLG 数据,其中包括测区(维西县)全域1∶50 000 DLG(23 幅),及中央子午线99°以东测区范围内的1∶10 000 DLG 数据库(160幅)。中央子午线99°以西无1∶10 000 DLG 数据(约68 幅),该区域内参考1∶50 000 DLG 数据库。
1∶10 000 DLG 数据包括153 幅ESRI COVERGE 格式和7幅ESRI 的E00 格式,坐标系为1980 西安国家坐标系,经过坐标转换至CGCS2000 国家大地坐标,再经过纠正和格式转换提取道路及交通设施、水系及水利设施、植被与土质和居民地等各类要素数据,作为地表覆盖数据和地理国情要素数据采集的主要参考数据,辅助内业解译判读。
1∶50 000 DLG 数据为mdb 格式,坐标系为1980 西安国家坐标系,经过坐标转换至CGCS2000 国家大地坐标,再经过纠正和格式转换提取道路及交通设施、水系及水利设施、植被与土质和居民地等各类要素数据,作为地表覆盖数据和地理国情要素数据采集的主要参考数据,辅助内业解译判读。
2.3.1 地表覆盖分类参考资料
地表覆盖分类数据采集时主要以影像判读为主,参考1∶10 000 DLG 数据和国土局提供的二调mdb 数据,其中注记和图斑用于地表覆盖分类的辅助解译;交通部门提供的mdb 道路信息数据库经坐标转换后用于路面采集时的解译;林业局提供的林改二调shp 矢量数据用于地表覆盖分类林地及草地的解译分类;国土局提供的城镇地籍图(dwg 格式),经过数据预处理后用于辅助维西县县城区域的房屋建筑区等分类的解译。
2.3.2 地理国情要素数据提取参考资料
2013 年11 月4 日至11 日及2013 年12 月7 日至11 日,从维西傈僳族自治县国土局、水务局、交通局、林业局、教育局、卫生局、旅游局等13 个单位共收集了28 项资料,收集到的资料与分析利用如下:
1)维西县国土局:维西傈僳族自治县(533423)第二次土地调查成果数据库(vct 格式)、维西县土地利用现状挂图(MapGIS格式)、维西县县城城镇地籍图(dwg 格式)、维西县采矿权基本情况表(Excel 表)、地质灾害点(Excel 表)、地类图斑面积量算表(Excel 表)等6 项资料,其中维西县第二次土地调查成果数据库为vct 格式,通过数据格式转换、坐标转换等数据处理,作为道路、水域及地理单元等国情要素数据提取的参考资料;维西县县城城镇地籍图用于居住小区、单位院落等要素的信息提取;维西县采矿权基本情况表用于工矿企业、尾矿库等要素的信息提取;地质灾害点通过经纬度坐标转换展点等处理用于地质灾害点的信息提取。
2)维西县水务局:维西水利普查2013 年修改(Excel 表)、流域水系图(dwg)、水利普查成果数据(jpg)、水闸工程清查表(Excel 表)、维西县“爱心水窖”建设规划(dwg)等5 项资料,流域水系图经纠正后用于水域要素的辅助解译,水利普查成果数据等系表格清单,经经纬度坐标转换展点后逐一核实位置并录入相关属性。
3)维西县交通运输局:维西县道路信息数据库(mdb)、道路明细表、桥梁明细表等3 项资料,道路信息数据库为县区内公路矢量数据库,可用于道路及交通设施要素的属性提取及走向参考;道路明细表、桥梁明细表等需逐一核实位置并将相关属性录入地理国情数据库。
4)维西县林业局:维西县林改二调矢量数据库(shp 格式),与DOM 套合后可用于地表覆盖分类中林地分类的主要参考。
5)维西县住建局:维西县城、巴迪乡、塔城镇、叶枝乡、永春乡、中路乡、维登乡、攀天阁乡的总体规划及近期规划资料,可获取维西县城区的范围及城市道路属性信息。
6)维西县农牧局:维西县2012 年农业综合年报资料(Excel表),主要为主要农作物种植现状以及种植面积,可用于地表覆盖分类的重要参考。
7)维西县教育局:2013 年学校布局现状图(jpg)、学校清单(Excel 表)、新建18 所学校规划图等资料,需逐一核实位置并将相关属性录入地理国情数据库。
8)维西县卫生局:维西县医疗机构情况资料(Excel 表),需逐一核实位置并将相关属性录入地理国情数据库。
9)维西县民宗局:宗教活动场所分布图(jpg)、宗教活动场所分布情况(Excel 表)等资料,经逐一核实位置并将相关属性录入地理国情数据库。
10)维西县统计局:维西县单位名录(2013 年10 月止)(Excel 表)、维西县二○一二年度统计公报(Word)等资料,主要用于综合统计分析及专题分析。
11)维西县民政局:维西县行政区划代码、维西拟调整行政区划图等资料,主要用于技术设计、总结等文字材料的编写。
12)维西县文体广电旅游局:维西县主要景点景区基本情况资料,根据文字描述,逐一核实位置并将相关属性录入地理国情数据库。
13)维西县发改委:维西县”十二五”规划文稿,主要用于技术设计、总结、统计分析报告等文字材料的编写。
按照《云南省第一次全国地理国情普查(迪庆藏族自治州维西傈僳族自治县)专业技术设计书》的设计要求,在充分参考利用基础地理信息资料和专题资料的基础上,基于0.5 m高分辨率遥感卫星正射影像,主要采用人工解译的方法,通过内业判读解译、外业调查核查、内业整理编辑、数据库建设等工作,采用内-外-内相结合的生产组织模式采集维西傈僳族自治县地表覆盖分类数据、地理国情要素数据和遥感解译样本数据,构建地理国情普查数据库和样本库,并在此基础上完成基本统计分析汇总工作,最终形成维西傈僳族自治县地理国情普查成果。总体技术流程,如图1 所示。
地理国情普查项目涉及工序众多、相互连接紧密,高效的项目管理组织是完成地理国情普查项目的核心条件,项目管理组织的关键体现在如下几点:
云南省基础测绘技术中心成立项目领导小组,并多次召开专题会,把本项目作为尤为重要的一项任务,领导小组组长亲自部署、分管领导具体落实,项目成员人人参与,明确了项目目标、任务和措施,并要求每周汇报项目进展情况。各级领导的高度重视,使项目在沟通、进展等方面营造了良好的工作气氛,为顺利完成项目奠定了基础。
图1 地理国情普查总体技术流程图Fig.1 The total technical flow for geographic national conditions census
实施科学项目管理,保证项目正常运转。项目组织结构,如图2 所示。
图2 地理国情普查项目组织结构图Fig.2 The project organization chart for gegraphic national conditions census
项目组织的具体情况如下:
1)项目管理委员会由项目负责人、技术负责人、生产负责人组成。项目管理委员会负责项目的整体指导和管理,对项目出现的重大问题进行决策。
2)项目负责人在技术负责人和生产负责人的支持下,对项目成功负有最终责任。确保项目自始至终专注于在工期内交付满足要求的产品。
3)技术负责人确保项目需求已明确,确保技术方法能够满足项目要求,并监督技术方法在作业生产过程中得到应用。
4)生产负责人为项目提供生产人员,并根据项目情况对生产人员进行合理的安排,对生产人员交付的产品质量负责,并且确保有关产品技术方法是可行和现实的。
5)质量负责人负责监督项目生产按照项目计划、技术要求、质量要求进行生产。
6)变更管理组织审批各个变更请求。
7)项目经理行使对项目的管理职权,负责所有流程的管理工作。
8)生产经理确保完成项目经理分配产品的生产,向项目经理报告并接受其管理。
9)技术支持协助项目经理制定项目计划、开展项目风险管理、对项目提供技术支持等。
10)建立项目质量管理、沟通管理和风险管理方案,并确保相关方案的落实。
通过云南省地理国情普查省级培训并考核通过的人员,方可参与本项目。项目技术负责人组织对项目开展过程中出现的问题与普查办进行确认后,及时组织项目成员进行学习。项目负责人定期组织学习新颁布的相关技术标准,确保项目技术要求与国标、省级标准相吻合。
以县为单位将工序、工作内容拆分至最小工作包,确定试生产工作包,并由技术负责人组织人员进行小规模、小区域的试生产,并通过质量负责人进行首件检查,最终验证和完善技术方案后,再全面开展各工作包相关工作。
过程质量控制是质量管理工作中最为重要的一项内容,关系到质量管理工作的成败。过程质量控制贯穿于生产实施的全过程,贯穿到与生产、质量有关的各个单位和部门。加强过程检查,引入监理机制,严格执行各项质量控制措施和质量检查验收制度,确保普查内容与指标的准确把握,对具体问题的处理统一尺度。
作业单位作为过程质量控制的主体,应根据项目成果的特点和生产计划安排,划分好过程质量控制的关键工序和节点,制定好各工序质量控制的内容、方法和要求,并在具体实施过程中做好相关记录。质量管理部门应对作业单位制定的过程质量控制方案进行认真的审查,并在实施中进行质量情况的监督和抽查。
本次普查工作自2013 年10 月20 日开始,至2013 年12 月30 日结束,完成了维西县4 476 km2面积的地理国情普查数据采集、资料收集分析利用、遥感解译样本采集等工作,最终形成地理国情普查数据库、样本库、元数据库以及基本统计分析成果等。具体情况如下:
1)地表覆盖数据库,共涉及图斑57 类,图斑数量约11 万个;地表覆盖类型占比情况,如图3 所示。
图3 地表覆盖类型占比Fig.3 The proportions of land surface cover types
2)外业核查正确率统计,如图4、图5 所示。
图4 地表覆盖外业核查正确率Fig.4 The correct rate of land surface coverage in feld check
图5 地理国情外业核查正确率Fig.5 The correct rate of geographic national conditions results in feld check
3)外业样本库共涉及56 类,样本数量898 个。样本样例,如图6 所示。数量统计,如图7 所示。
图6 样本样例Fig.6 The examples of samples
在本次普查工作实施作业过程中遇到了不少技术问题,通过积极总结与交流,及时制定解决方案向普查办反馈汇报,积累如下几点经验:
1)提高资料整合利用程度。由于地理国情要素数据所用资料较多,数据格式不统一,利用起来难度较大,在使用过程中多用于参考,无法直接利用,在今后的普查项目作业过程中,需进一步提高资料整合利用程度。
2)提前进行外业样本采集。云南地区林地覆盖面积大,内业解译分类到三级类难度较大,故在项目前期应尽早安排外业进行样本采集和资料收集工作,用于辅助内业解译分类工作,确保分类准确性。
图7 样本数量统计Fig.7 The statistics of samples
3)尽量安排地表覆盖分类和国情要素数据中道路中心线和水系要素同时采集。在维西县普查项目作业过程中,由于是第一次开展普查项目,经验较少,处于摸索阶段,对作业工序进行了拆分,地表覆盖分类和国情要素数据中道路中心线和水系要素分开采集,造成道路中心线和水系要素的高水界范围线与地表中的路面、水面不套合,后期安排套合检查修改,造成了工作量的冗余。因此,建议地表覆盖分类和国情要素数据中道路中心线和水系要素同时采集。
4)作业过程中注意填写元数据生产记录表。地理国情普查项目的元数据要求贯穿整个项目各个工序,生产过程中利用元数据表格的方式记录比较方便,因此在各作业环节记录元数据表的方式可以继续使用。
5)外业调查核查轨迹数据。由于外业轨迹原始数据一般由GPS 单点定位点组成,并记录了每个点的相关信息,而在元数据中以线的方式存储,提交成果时需将点按照时间跨度小于3 天进行连接,容易导致起始点跳跃性连线,且不直观。建议将元数据中外业调查核查轨迹的存储方式更新为点文件进行存储。
6)加强作业单位之间的技术交流。由于地理国情普查项目各单位都是第一次作业,经验需不断积累,在作业过程中,不同区域遇到的技术问题不同,因此应加强作业单位之间的技术交流,确保作业标准的统一。
通过前文分析,笔者得出如下建议:
1)资料收集与分析。地理国情普查项目所涉及约17 个专业部门资料,资料收集难度大,且资料存在多样性、复杂性的特点。经过试点县项目的实践,各部门专业资料的格式、坐标的转换,整合、提取等工作方案可固化,建议由市(县)领导牵头召开会议,明确所需资料内容,相关专业部门以汇交的方式进行提交。再由专业人员统一将资料整合、提取后提供生产单位。
2)地表覆盖。按照技术流程划分应将地表覆盖、地理国情分开作业,对于两者之间存在的要素套合关系(如:国情要素中的道路中心线、水系结构线与地表覆盖的水域面),会存在大量的修改工作。故建议在地表覆盖作业工序,增加道路中心线、水系结构线的采集,并注意分层使其不参与地表覆盖图斑的构面,这样可以合理有效的减少后续的套合修改工作量,提高作业效率。
3)外业核查。外业核查很难兼顾到路线周围的每个图斑,结合云南省多数地区地形起伏较大的特点,由于照片拍摄的可视范围广,可将其利用到外业踏勘、外业核查工作中。建议在进行外业核查时,每小组分别配备一名人员利用电子平板进行图斑核查及样本采集,配备一名人员利用具有实时记录定位信息及方位角功能的相机按照行进路线采集大量现场照片。内业编辑整理时,可参考大量的相机照片、拍摄点位、方位角,进行概略的现场还原,辅助内业编辑整理工作,这样能够更好的提高工作效率和质量。
4)基本统计分析。基本统计分析工作的前提,需要对测区最终成果进行统计分析。目前以县为单位的测区成果,需提交省级质量检查、及2015 年回头看的更新及检查,都需要进行相应的修改,导致基本统计分析工作需要多次重复进行,因此建议基本统计分析工序在省级质量检查合格后再进行。
本文通过维西县地理国情普查试点项目生产,介绍了地理国情普查的总体技术流程,完成维西县4 476 km2的地表覆盖分类和地理国情要素数据的普查工作,并对普查数据进行基本统计分析,以便政府相关职能部门掌握维西县地理国情情况。
另外,维西县地理国情普查试点项目的顺利完成,不仅有利于地理国情普查技术知识的普及与推广,而且也为后续地理国情普查工作积累经验。
[1] 中国测绘宣传中心.地理国情监测研究与探索[M]. 北京:测绘出版社,2011.
[2] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.GDPJ 01 -2013地理国情普查内容与指标[S].北京:国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室,2013.
[3] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.GDPJ 03 -2013地理国情普查数据规定与采集要求[S].北京:国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室,2013.
[4] 国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室.GDPJ 06 -2013遥感影像解译样本数据技术规定[S].北京:国务院第一次全国地理国情普查领导小组办公室,2013.
[5] 云南省测绘地理信息局.云南省第一次全国地理国情普查内容与指标[Z].昆明:云南省测绘地理信息局,2013.